Справочники / uav-pir-center

390 Беспилотные летательные аппараты

области техники, сформированный еще в 1950–1960 х гг. Со здание надежных и точных КЭСН стало возможным только на новой элементной базе. Прогресс развития этих систем выра зился в шестикратном снижении массы и уменьшении величи ны КВО до 0,18–0,20 км.

«Применение корреляционной системы для периодической коррекции инерциальной системы управления позволило раз решить самое старое и, пожалуй, самое основное противоречие в развитии КР – сделало величину их КВО не зависимой от уве личения времени и дальности полета. А это, в свою очередь, су щественно повлияло на повышение конкурентоспособности КР по отношению к баллистическим ракетам, поскольку при лю бых дальностях полета крылатые ракеты имеют лучшие характе ристики по стартовой массе и габаритам, чем баллистические ракеты», – считает Н.Н. Новичков333.

Наиболее распространенной на сегодняшний день КЭСН явля ется поисковая КЭСН по рельефу местности TERCOM (Terrain Contour Matching – сравнение рельефа местности). В основу функционирования этой системы положен следующий прин цип: географическое положение любой точки поверхности суши описывается с помощью вертикальных профилей. Для эффек тивной работы система требует предварительного картографи рования либо иного определения характеристик профилей по верхности того района, в котором она будет использоваться. Это может быть сделано, например, по стереоскопическим аэрофо тоснимкам местности. Предварительно подготовленные данные о рельефе района полетов остаются в цифровом виде в бортовом запоминающем устройстве.

Летные испытания системы TERCOM на борту самолета нача лись в 1973 г.334. Программа летных испытаний показала, что си стема способна обеспечивать выполнение полетов на большие расстояния и ей не страшны изломы маршрута. Она испытыва лась над различными районами Соединенных Штатов и показа ла способность действовать над различной по рельефу местнос

333Новичков Н.Н. Развитие крылатых ракет самолетных схем. Диссертация кан дидата технических наук. М.: Институт истории естествознания и техники, 1982.

334Loren Landcvist. A Field Artillery Cruise Missile? Military Review, № 3. Р. 3–10.

тью. Выяснилось, что система TERCOM сравнительно не чувст вительна к сезонным изменениям вида поверхности, таким, как снеговой покров или листва на деревьях.

Информация об определенном рельефе местности в цифровой форме вводится в бортовой компьютер, где сопоставляется с ин формацией о рельефе данной местности и эталонными картами районов. Компьютер выдает сигналы коррекции для инерциаль ной подсистемы управления. Устойчивость работы TERCOM и необходимая точность определения местонахождения крылатой ракеты достигаются путем выбора оптимального числа и разме ров ячеек. Чем меньше их размеры, тем точнее отслеживается местоположение ракеты. Следует отметить, что из за ограни ченного объема памяти бортового компьютера и малого време ни, отведенного для решения навигационной задачи, принят размер ячейки 120 х 120 м.

Вся трасса полета крылатой ракеты над сушей разбивается на 64 района коррекции. Принятые количественные характеристи ки ячеек и районов коррекции, по заявлениям американских специалистов, обеспечивают вывод крылатой ракеты к цели да же при полете над равнинной местностью. Для надежной рабо ты подсистемы TERCOM допустимая погрешность измерения высоты рельефа местности составляет 1 м.

После выхода ракеты в район цели наведение на конечном уча стке траектории полета осуществляется подсистемой DSMAC.

Спомощью оптических датчиков производится осмотр райо нов, прилегающих к цели. Полученные изображения в цифро вой форме вводятся в ЭВМ, где сопоставляются с эталонными цифровыми картами районов, заложенными в ее память, и, та ким образом, определяются корректирующие маневры ракеты. Сопряжение навигационных систем TERCOM и DSMAS обес печивает КВО 30–90 м.

Сиспользованием вышеописанной аппаратуры в 1970 х гг. были разработаны, а в первой половине 1980 х гг. стали поступать на вооружение крылатые ракеты третьего поколения воздушного и морского базирования – AGM 86B, проходившие также под на званием ALCM B, и BGM 109A (второе название – TLAM N). Последняя получила также имя собственное Tomahawk – Томагавк (в последние годы в специальной литературе это назва

392 Беспилотные летательные аппараты

ние почему то иногда транслитерируют, копируя английское произношение – Томахук, Томахок335).

Новые условия боевой работы авиации повлияли и на конструк цию БЛА, в частности на конструкцию КР. Так, БЛА, выпол ненные по схеме «бесхвостка», в рассматриваемый период были полностью вытеснены беспилотными крылатыми аппаратами классической самолетной схемы. Для разработки КР были при влечены достижения смежных областей техники, в том числе и из области баллистических ракет. Такими основными научно техническими достижениями были:336

•Создание малогабаритных высокоточных инерциаль ных систем управления с ошибкой 750 м на час полета.

•Реализация алгоритмов корреляционной обработки на цифровой ЭВМ и создание на базе микроэлектроники комбинированной системы управления TAINS (TERCOM Aided Inertial Navigation System), включаю щей инерциальную систему управления, корректируе мую через определенные промежутки времени корре ляционной системой наведения по карте рельефа мест ности TERCOM), что сделало величину КВО не зависи мой от дальности полета КР.

•Создание спутниковой системы картографирования зем ной поверхности высокой разрешающей способности.

•Создание малоразмерных высокоэффективных турбо реактивных двухконтурных двигателей.

•Создание мощных малогабаритных ядерных боевых ча стей с величиной тротилового эквивалента 200 кт – ди аметром менее 0,3 м и массой 123 кг.

Достижения смежных областей техники позволили резко умень шить массогабаритные характеристики КР при одновременном увеличении дальности полета более чем в 2,5 раза по сравнению с аналогичными аппаратами 1950 х – 1960 х гг. В наибольшей степени это стало возможным благодаря созданию на основе

335Отчет о НИР: Исследование возможности создания и эффективности при менения аэростатной системы защиты (шифр «Бредень»). Этап № 1. Аналити ческие исследования. М.: ЗАО Воздухоплавательный центр «Авгуръ», 1999.

336Новичков Н.Н. Развитие крылатых ракет самолетных схем. Диссертация кан дидата технических наук. М.: Институт истории естествознания и техники, 1982.

синтетических углеводородов новых поколений видов топлива с высокой плотностью.

Еще одним новшеством КР 1970 х гг. стали модульный принцип конструкции и унификация основных узлов и деталей. Это поз волило применять новые КР со старыми носителями и пусковы ми устройствами. Повторно была использована идея крыла, раз вертываемого в полете. Унификация ракет преследовала цель упрощения их конструкции и снижения стоимости разработки. Так, в ракетах AGM 86B и AGM 86A применялось 95% унифици рованных узлов и деталей. Только унификация узлов и деталей ракет, по расчетам МО США, в производстве КР позволила сэ кономить 10–20 млрд долл.

До середины 1970 х гг. конструкции крылатых ракет выполнялись только из алюминиевых и магниевых сплавов. В конце 1970 х гг. острая конкуренция между производителями ракет AGM 109 и AGM 86B потребовала усовершенствования технологии их изго товления и сборки с целью уменьшения стоимости производства. В связи с этим в КР AGM 86B ряд металлических деталей с механи ческой обработкой заменили на штампованные и литые детали из композиционных материалов. Хвостовое оперение, рули управле ния, выполненные из эпоксидного графитопластика, а также но вая технология изготовления и сборки корпуса ракеты из четырех литых отсеков уменьшили стоимость планера КР на 30%. Был сни жен и вес основных частей КР на 16–50%.

Контракт с корпорацией «Дженерал Дайнэмикс» на разработку КР AGM 86 для ВВС был подписан в 1976 г. Надо сказать, что стратегическая крылатая ракета (СКР) ALCM AGM 86 (Air Ground Missile – снаряд класса «воздух–поверхность») разраба тывалась под самолеты носители В 52 и В 1 с 1974 г. Первона чально КР AGM 86 рассматривалась не только как СКР, но и как ложная цель, средство разведки и средство, помогающее бом бардировщику прорвать систему ПВО. Отстрелочные ракеты планировалось оснащать парашютной системой спасения.

Ракета разрабатывалась на базе управляемой ракеты СРЭМ (SCAD), которая имела также кодовое обозначение AGM 86А. От разработки ракеты СРЭМ американцы впоследствии отказались. В соответствии с требованием ВВС, КР должна была размещаться в бомбоотсеках самолетов на пусковых установках револьверного (поворачивающегося) типа, предназначенных для управляемых

394 Беспилотные летательные аппараты

ракет СРЭМ. В связи с этим ее длина не могла превышать 4,4 м, а диаметр – 0,64 м. Выполнив эти требования, фирма рассчитала, что дальность полета ракеты не превысит 1200 км. Поэтому новая ракета AGM 86 создавалась в двух вариантах: обычная – ALCM A (AGM 86А) и повышенной дальности – ALCM B (AGM 86В).

Вотличие от ракеты AGM 86А, КР AGM 86В имела размах кры льев на 47 см больше, более длинный фюзеляж (на 40 см), свар ной бак для жидкого топлива, рассчитанного на длительное хра

нение ракеты, более совершенные бортовые батареи и систему охлаждения приборного отсека, стреловидность крыльев в 25о (стреловидность крыльев ракеты AGM 86А составляла 35о).

Вразличных работах сведения о летно технических характерис тиках этих ракет заметно различаются. Вероятнее всего, это свя зано с постоянным усовершенствованием конструкции самих ракет. Так, например, в начале разработки КР AGM 86В было заявлено, что дальность ее полета составляет 2200 км337. После завершения стадии экспериментальной разработки для этой ра кеты указывалась другая дальность полета – 2500 км338.

В1977 г. МО США дало указание разрабатывать в первую оче редь КР AGM 86В. Работы по ракете AGM 86А было решено приостановить, так как дальность ее полета была недостаточной для того, чтобы бомбардировщик В 52 оставался вне зоны огня ПВО противника.

Таблица 13.1

Летно(технические характеристики крылатых ракет, разработанных в США в конце 1960(х – 1970(х годах

337Русаков Ю.Г., Кириллова Ю.В. Стратегические ракеты иностранных госу дарств. М.: ГОНТИ 1, 1977.

338Новичков Н.Н. Развитие крылатых ракет самолетных схем. Диссертация кан дидата технических наук. М.: Институт истории естествознания и техники, 1982.

Фюзеляж ракеты AGM 86А состоял из следующих отсеков: носового, боевой части, электронного оборудования, топ ливного и хвостового. В носовом отсеке (длина 0,91 м) разме щались бортовая цифровая вычислительная машина, радио локационный высотомер и блок летных данных. Отсек бое вой части также имел длину 0,91 м. В отсеке электронного оборудования размещались блок аппаратуры управления по летом, скоростной гироскоп, теплообменник и инерциаль ный измерительный блок. Топливный отсек представлял со бой сварную конструкцию из алюминиевого сплава. В хвос товом отсеке находились батареи и механизмы установки в рабочее положение аэродинамических поверхностей. Над ними – турбовентиляторный двигатель F 107 WR 100 фир мы «Williams Research».

396 Беспилотные летательные аппараты

Аэродинамические поверхности были изготовлены из алюми ниевого сплава и для облегчения отфрезерованы изнутри. Каж дая консоль крыла склеивалась из двух половин, имеющих вну тренние ребра. До запуска ракеты консоли крыла убирались в пазы фюзеляжа. Стабилизатор и элероны были прижаты к фю зеляжу, огибая его по контуру.

Двухконтурный турбовентиляторный двигатель F 107 WR 100 несколько модифицирован по сравнению с подобным двигате лем, установленным на ракете Томагавк. Вес двигателя – 59 кг, длина – 0,76 м, длина воздухозаборника – 0,23 м. Воздухозабор ник до запуска двигателя убирался. После запуска он за 0,1 с опускался на 0,18 м и занимал рабочее положение. Запуск двига теля обеспечивался газогенератором, который раскручивал ком прессор высокого давления до требуемой скорости.

Программа полета КР вводилась в полете с БЦВМ самолета В 52. Устанавливались азимут, высота и скорость полета ракеты в определенных точках траектории. В результате трасса полета представляла собой последовательность прямых отрезков, дли на и число которых зависели от составителей программы. Вер тикальный профиль полета определялся привязкой к баромет рическому давлению или контуру местности. Для затруднения обнаружения и перехвата КР предусматривалось отклонение маршрута по высоте и скорости. Программа полета ALCM пре дусматривала обход сильно защищенных зон.

Рассматривалось несколько вариантов КР AGM 86В с увеличен ной дальностью (от 2200 до 2800 км): с подфюзеляжным подвес ным баком длиной 2,39 м и с удлиненным топливным баком, ко торый наращивался двумя секциями длиной 0,89 и 1,02 м соот ветственно. Был выбран вариант удлиненной КР, так как под весной бак увеличивал аэродинамическое сопротивление и ЭПР. В удлиненном баке AGM 86В помещалось вдвое больше топлива, чем в ракете AGM 86А. На первых ракетах AGM 86В предполагалось увеличить размах крыла с 3,05 до 3,66 м за счет дополнительных кольцевых элементов.

Ракеты AGM 86А и AGM 86В должны были изготавливаться на одной производственной линии. Их корпус в поперечном сече нии имеет вид треугольника с крыльями. Предусматривалась быстрая модификация КР AGM 86А в КР AGM 86В на полевых складах. Это было сделано на случай, если будет заключено меж

дународное соглашение об ограничении дальности полета КР и какая то из сторон это соглашение нарушит. В мае 1977 г. ВВС планировали закупить 2357 ракет ALCM339.

В соответствии с первоначальным замыслом, на бомбардиров щике В 52 должно было устанавливаться в штатной вращаю щейся пусковой установке до восьми КР AGM 86А и в бомбо вом отсеке или на подкрыльевых пилонах до 12 удлиненных ракет AGM 86В. Количественное сочетание двух типов ракет варьировалось в зависимости от обстановки. В конце 1970 х гг. планировалось, что часть самолетов В 52, вооруженных КР AGM 86В с ядерной боевой частью, будут постоянно находить ся в воздухе. Раздавались мнения, что такими ракетами можно было бы вооружить и боевые варианты широкофюзеляжных самолетов.

Запуск ракет ALCM был возможен практически на любой высо те, доступной для бомбардировщика В 52. Минимальная высо та пуска определялась необходимостью свободного падения сброшенной с самолета ракеты до выхода двигателя на полную тягу. Максимальная дальность полета обеспечивалась, если ра кета начинала крейсерский полет на высоте 13,7 км, а последние 80 км двигалась на высоте 15 м. Специалистами отмечалась и важность точного соблюдения заданной последовательности операций при запуске ракеты, чтобы предотвратить ее столкно вение с бомбардировщиком.

Для проведения летных испытаний ALCM фирмой «Боинг» в 1975–1976 гг. на заводе в Сиэтле (шт. Вашингтон) были изго товлены семь экспериментальных образцов ракет ALCM A, получившие обозначение FTM 1 (Flight Test Missile – снаряд для летных испытаний), FTM 2,… FTM 7. При испытаниях спасение образцов не предусматривалось. После выполнения полета они переводились в режим пикирования с целью их уничтожения.

Параллельно началась и модернизация самолетов носителей В 52 под КР340. Тяжелый стратегический бомбардировщик В 52

339Русаков Ю.Г., Кириллова Ю.В. Стратегические ракеты иностранных госу дарств. М.: ГОНТИ 1, 1977.

340Данилов Р. Модернизация американского бомбардировщика В 52. Зарубеж ное Военное Обозрение. 1980, № 10. С. 53–56.

18 мая 1976 г. были проведены вторые летные испытания КР. Об разец FTM 2 был сброшен над полигоном с самолета В 52, летя щего на высоте 7,6 км. В процессе испытаний предполагалось проверить двигатель, инерциальную систему наведения, радио локационный высотомер и навигационную систему TERCOM. Ракета снизилась до высоты 2,7 км. На этой высоте она некото рое время совершила крейсерский полет, после чего поднялась на высоту 5,1 км, затем снова снизилась до 2,7 км и достигла ско рости 0,74–0,77М. За 31 минуту ракета пролетела 320 км.

22 июня в третьих летных испытаниях проверялся эксперимен тальный образец FTM 3. В этом полете тестировалась согласо ванность функционирования радиовысотомера и системы TERCOM. Ракета была сброшена на высоте 9 км и пролетела 373 км, совершив при этом ряд маневров в соответствии с задан ной программой. Скорость достигла 0,84М. На 34 й минуте по лета ракета упала, не долетев до заданной точки из за ошибки при расчете потребного запаса топлива. Тем не менее испыта ния были признаны успешными.

9 сентября 1976 г. состоялся полет экспериментального образца FTM 4. В этих испытаниях ракета впервые была оснащена пол ным комплектом навигационной системы TERCOM. Ракета бы ла сброшена на высоте 6 км, ее полет продолжался 31 мин. Об разец FTM 4 совершил две восьмерки общей протяженностью более 320 км на высотах от 58 до 600 м при скорости от 670 до